Muñoz Esparza, Oswaldo Alfredo

135 Pages·2014·4.22 MB·Spanish

UNIVERSIDAD NACIONAL DE LOJA
ÁREA DE LA ENERGÍA, LAS INDUSTRIAS Y LOS RECURSOS
NATURALES NO RENOVABLES
CARRERA DE INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA

AUTOMATIZACIÓN DE UNA MÁQUINA
TROQUELADORA PARA LA FABRICACIÓN DE REMACHES
PARA ZAPATAS DE LA EMPRESA FRENOSUR

Tesis de Grado previo a
la Obtención del Título
de Ingeniero Electromecánico

Autor: Oswaldo Alfredo Muñoz Esparza
Director: Ing. Gonzalo Ramiro Riofrío Cruz, Mg. Sc.

LOJA – ECUADOR
2014
CERTIFICACIÓN

Ing. Gonzalo Ramiro Riofrío Cruz, Mg. Sc.
DIRECTOR DE TESIS

CERTIFICA:

Haber dirigido, asesorado, revisado y corregido el presente trabajo de tesis de grado, en su
proceso de investigación cuyo tema versa en “AUTOMATIZACIÓN DE UNA
MÁQUINA TROQUELADORA PARA LA FABRICACIÓN DE REMACHES PARA
ZAPATAS DE LA EMPRESA FRENOSUR”, previa a la obtención del título de
Ingeniero Electromecánico, realizado por el señor egresado: Oswaldo Alfredo Muñoz
Esparza, la misma que cumple con la reglamentación y políticas de investigación, por lo
que autorizo su presentación y posterior sustentación y defensa.
Loja, 25 de Junio del 2014

………………………………………..
Ing. Gonzalo Ramiro Riofrío Cruz, Mg. Sc.
DIRECTOR DE TESIS

I
AUTORÍA

Yo, Oswaldo Alfredo Muñoz Esparza, declaro ser autor del presente trabajo de tesis y
eximo expresamente a la Universidad Nacional de Loja y a sus representantes jurídicos de
posibles reclamos o acciones legales por el contenido de la misma.
Adicionalmente acepto y autorizo a la Universidad Nacional de Loja, la publicación de mi
tesis en el Repositorio Institucional - Biblioteca Virtual.

Autor: Oswaldo Alfredo Muñoz Esparza

Firma:

Cédula: 1104890916
Fecha: Loja, 25 de Junio del 2014

II
CARTA DE AUTORIZACIÓN DE TESIS POR PARTE DEL AUTOR, PARA LA
CONSULTA, REPRODUCCIÓN PARCIAL O TOTAL Y PUBLICACIÓN
ELECTRÓNICA DEL TEXTO COMPLETO.

Yo Oswaldo Alfredo Muñoz Esparza, declaro ser autor de la tesis titulada
“AUTOMATIZACIÓN DE UNA MÁQUINA TROQUELADORA PARA LA
FABRICACIÓN DE REMACHES PARA ZAPATAS DE LA EMPRESA
FRENOSUR”, como requisito para optar al grado de Ingeniero Electromecánico;
autorizo al Sistema Bibliotecario de la Universidad Nacional de Loja para que con fines
académicos, muestre al mundo la producción intelectual de la Universidad, a través de la
visibilidad de su contenido de la siguiente manera en el Repositorio Digital Institucional:
Los usuarios pueden consultar el contenido de este trabajo en el RDI, en las redes
información del país y del exterior, con cuales tenga convenio la Universidad.
Para constancia de esta autorización, en la ciudad de Loja, a los 11 días del mes de julio del
dos mil catorce.
Firma:
Autor: Oswaldo Alfredo Muñoz Esparza
Cédula: 110489091-6
Dirección: Loja (Barrio las Palmas, calle Atenas y Berlín)
Correo Electrónico: [email protected]
Teléfono: 2 610-232 Celular: 0993171475
DATOS COMPLEMENTARIOS
Director de Tesis: Ing. Gonzalo Ramiro Riofrío Cruz, Mg. Sc.
Tribunal de Grado: Ing. Thuesman Estuardo Montaño Peralta, Mg. Sc.
Ing. Darwin Giovanny Tapia Peralta, Mg. Sc.
Ing. Jorge Enrique Carrión González, Mg. Sc.
III
PENSAMIENTO

"Hay una fuerza motriz más poderosa que el vapor, la electricidad y la energía atómica: la
voluntad."
Albert Einstein

IV
DEDICATORIA

A mi madre con todo mi amor y gratitud por su ejemplo y apoyo.

Oswaldo Muñoz

V
AGRADECIMIENTO

A la Universidad Nacional de Loja y a mis maestros de la carrera de Ingeniería
Electromecánica, por los conocimientos compartidos y por la excelente formación
adquirida.
A la Empresa Frenosur, en la persona del Sr Tnlg. Patricio Aguirre por la confianza
depositada para el desarrollo del presente proyecto.
A mi Director de Tesis, Ing. Gonzalo Riofrío, por su invalorable ayuda.

Oswaldo Muñoz

VI
TABLA DE CONTENIDOS
a.-TÍTULO ............................................................................................................................ 18
b. RESUMEN ....................................................................................................................... 19
c.- INTRODUCCIÓN ........................................................................................................... 20
d.- REVISIÓN DE LITERATURA ...................................................................................... 21
d.1 REMACHES PARA ZAPATAS DE FRENO ............................................................ 21
d.1.1.- Definición .......................................................................................................... 21
d.1.2.- Forma de empleo ............................................................................................... 21
d.1.3.- Clasificación de los remaches ............................................................................ 21
d.1.4.- Partes de un remache ......................................................................................... 22
d.1.5.- Requisitos para fabricación de remaches para zapatas ...................................... 22
d.1.5.1- Dimensiones de los remaches ...................................................................... 22
d.1.5.2- Composición química ................................................................................... 23
d.1.5.3- Excentricidad ................................................................................................ 23
d.1.5.4- Angulo de corte ............................................................................................ 23
d.1.5.5- Muestreo ....................................................................................................... 24
d.1.5.6- Aceptación y rechazo ................................................................................... 24
.1.5.7- Método de ensayo........................................................................................... 25
d.1.5.7.1- Dimensionales ....................................................................................... 25
d.1.5.7.2- Dureza de Rockwell............................................................................... 25
d.1.5.7.3- Determinación de la excentricidad ........................................................ 25
d.1.5.7.4- Medición del ángulo de corte ................................................................ 25
d.2.- PROCESO DE FORMADO DE REMACHES ....................................................... 26
d.2.1- Doblado ............................................................................................................... 27
d.2.1.1- Descripción de la estampa de doblado ......................................................... 27
d.2.1.2- Selección de acero para estampas de doblado .............................................. 27
d.2.1.3- Proceso de abocardado y rebordeado .......................................................... 28
d.2.2- Fuerza para el proceso de abocardado y rebordeado .......................................... 28
d.2.2.1- Tornillo de potencia ..................................................................................... 29
d.2.2.1.1- Paso ........................................................................................................ 29
VII
d.2.2.1.2- Avance ................................................................................................... 29
d.2.2.1.3- Angulo de la hélice ................................................................................ 30
d.3.- MÁQUINAS PARA LA FABRICACIÓN DE REMACHES PARA ZAPATAS ... 31
d.3.1.- Troqueladora ...................................................................................................... 31
d.3.1.1- Tipos de troqueladoras mecánicas ................................................................ 31
d.3.1.2- Criterios para seleccionar la troqueladora adecuada .................................... 31
d.3.2.- Troqueladora lateral de excéntrica ..................................................................... 32
d.3.3- Elementos de una máquina troqueladora ............................................................ 32
d.3.3.1- Volantes ........................................................................................................ 33
d.3.3.1.1- Cálculos en el volante de inercia ........................................................... 33
d.3.3.1.1.1- Peso del volante ............................................................................. 34
d.3.3.1.1.2- Masa del volante ........................................................................... 34
d.3.3.1.1.3- Revoluciones medias del volante .................................................. 34
d.3.3.1.1.4- Radio medio del volante ................................................................ 35
d.3.3.1.1.5- Velocidad tangencial media .......................................................... 35
d.3.3.1.1.6- Fuerza máxima de estampado ....................................................... 35
d.3.3.1.1.7- Momento de inercia del volante .................................................... 35
d.3.3.1.1.8- Potencia del motor ......................................................................... 36
d.3.3.1.1.9- Momento torsor del volante .......................................................... 36
d.3.3.1.1.10- Fuerza tangencial ........................................................................ 36
d.3.3.2- Embragues y frenos ...................................................................................... 37
d.3.3.3- Motores......................................................................................................... 38
d.3.4. Troqueles ............................................................................................................. 38
d.3.4.1- Tipos de troqueles ........................................................................................ 39
d.3.4.2- Componentes de un troquel .......................................................................... 39
d.3.4.3- Criterios de elección del sistema constructivo de un troquel ....................... 41
d.3.5- Sistema de transmisión mecánica ....................................................................... 41
d.3.5.1- Tipos de bandas ............................................................................................ 41
d.3.5.2- Cálculos de la transmisión por correas ......................................................... 42
d.3.5.2.1- Relación de transmisión......................................................................... 42
d.3.5.2.2- Elección de los diámetros primitivos de las poleas ............................... 42
VIII
d.3.5.2.3- Distancia entre ejes ................................................................................ 42
d.3.5.2.4- Longitud primitiva de la correa ............................................................. 42
d.3.5.2.5- Distancia interaxial ................................................................................ 43
d.3.5.2.6- Velocidad tangencial de la correa .......................................................... 43
d.3.5.2.7- Determinación del arco de contacto de la correa sobre la polea menor 43
d.3.5.2.8- Frecuencia de flexiones ......................................................................... 43
d.3.5.2.9- Determinación del número de correas. .................................................. 43
d.3.5.2.10- Fuerza circunferencial sobre las poleas ............................................... 43
d.3.5.2.11- Coeficiente de corrección .................................................................... 43
d.3.5.2.12- Tensión máxima en la correa ............................................................... 43
d.3.5.2.13- vida util de la correa ............................................................................ 44
d.3.5.2.14- Ciclos de la correa antes de la destrucción .......................................... 44
d.3.6- Sistema de automatización mecánica ................................................................. 45
d.3.6.1- Mecanismo de rotación intermitente ............................................................ 45
d.3.6.1.1- Rueda de ginebra ................................................................................... 45
d.3.6.2- Mecanismo de alimentación y posicionamiento automático ........................ 47
d.3.6.2.1- Alimentador rotatorio centrífugo ........................................................... 47
d.4.- SISTEMAS DE CONTROL AUTOMÁTICO ......................................................... 48
d.4.1.- Elementos componentes de un sistema de control ............................................. 48
d.4.2- Tipos de sistemas de control ............................................................................... 49
d.4.2.1- Sistemas en lazo abierto ............................................................................... 49
d.4.2.2- Sistemas en lazo cerrado .............................................................................. 49
d.4.3- Sistema de automatización eléctrica ................................................................... 50
d.4.4- Sistema de automatización electrónica ............................................................... 50
d.4.4.1- Controlador lógico programable (PLC) ....................................................... 50
d.4.4.1.1- Componentes de un PLC ....................................................................... 51
e.- MATERIALES Y MÉTODOS........................................................................................ 52
e.1 Materiales .................................................................................................................... 52
e.2 Métodos ....................................................................................................................... 52
e.2.1- Método analítico ................................................................................................. 52
e.2.2- Método sintético .................................................................................................. 52
IX